Sistem mühendisliği belirli maliyet ve zaman kısıtları içinde, karmaşık sistemlerin modellenmesi, iyileştirilmesi, üretimi, kontrolü ve tasarımına yönelik bir mühendislik dalıdır. Sistem mühendisi teknik, ekonomik, biyolojik, endüstriyel, sosyolojik, politik, finansal ve çevresel sistemleri birleştirerek analiz eden, iş dünyasının bütün sektörlerinde oluşan ve oluşturulacak sistemlerin tasarımını, üretimini ve geliştirilmesini maliyet unsurunu da göz önünde bulundurarak gerçekleştiren kişidir. Sistem mühendisi bu kapsamda tasarlanacak olan sistemin amaçlarını belirler, belirlenen amaçlara göre oluşturulacak sistemin elemanlarını belirler, sistemin, firmanın faaliyet planlarına uygunluğunu inceler, sistemin maliyet hesaplarını yapar, iletişim sistemi, karar destek sistemi, haberleşme sistemi, üretim sistemi, yönetim sistemi gibi sistemlerin alt sistemlerle, firma çevresiyle ve birbirleriyle uyumlu bir şekilde çalışıp çalışmadığını kontrol eder, sistemlerin geliştirilmesi çalışmalarında bulunur, firma projelerinin yürütülmesinde ; uygun metodoloji, prosedürler ve uygun teoriler kullanarak gerçek hayatta karşılaştığımız büyük ölçekli ve kapsamlı problemlere sistem yaklaşımı ile çözüm geliştirir.
Sistem mühendisliği farklı disiplinlerden, örneğin bilgisayar bilimi, yöneylem araştırması, kontrol mühendisliği gibi çeşitli yöntemleri bir arada kullanabilen bir mühendislik dalıdır. Sistem mühendisliğinin önemli bir desteği bilgisayar teknolojisidir.
İyi bir sistem mühendisi olabilmek için üst düzeyde akademik yeteneğe ve analiz yeteneğine sahip olmak, analitik düşünme yeteneği güçlü olmak gerekmektedir. Ayrıca sistem mühendislerinin kendilerini sürekli yenileme gereği duymaları, araştırma yapmayı sevmeleri gerekir.
Sistem mühendisleri endüstriyel kurumlar, finans, çevre, sağlık kurumları, ulaştırma ve iletişim gibi çok farklı alanlarda çalışma alanlarına sahiptirler. Sistem mühendisleri kamu veya özel kurum ve kuruluşların satış yönetimi, proje yönetimi, üretim ve planlama birimlerinde görev yapabilirler.
Sistem mühendisi olabilmek için üniversitelerin mühendislik – mimarlık fakültelerinin (2002 yılı itibariye bu alanda eğitim sadece Yeditepe Üniversitesine bağlı mühendislik – mimarlık fakültesinde verilmektedir) “Sistem mühendisliği” bölümünden mezun olmak gerekmektedir.